植物光合作用原理?

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在叶绿体里,光能首先被吸收,经过一系列化学反应,将水分解为OH- 和H+ ,然后电子沿着特定的传递链从氢离子(H+)传到氧化态的氧气分子(O2),最后传递给细胞内部的化合物,这个过程就是光合作用。 而光反应就是在叶绿体类囊膜上进行的光合过程中所发生的电荷和化学物质的产生或消耗的过程。而光反应产生的能量最终用于合成ATP,从而为暗反应提供能源。 叶绿素是进行光合作用的场所,它吸收光能后,最初将能量传递给一个辅基-NADP+,使得NADP+被还原形成一个二碳单位,而这个二碳单位进入呼吸链最终被氧化成CO2和NADP+;同时,一个水分子被拆开形成氢离子和一个带负电的羟基,这个带负电的羟基与NADP+上的氢原子结合形成了NADPH。 NADPH是一个重要的电子载体,它可以将电子不断地传递给O2,最终形成超氧化物阴离子自由基,该物质具有很强的氧化能力,可以破坏蛋白质、脂肪和核酸等生命大分子,进而引起细胞损伤。但NADPH的生成是有条件的,只有当溶液的pH大于5时,NADPH才开始积累。

为了防止NADPH的积累对生物体的伤害,在光合作用过程中需要一种缓冲体系来保持溶液中[H]/NADPH的比值不变,该平衡系统包括五个蛋白分子:Fd-NADP+还原酶、Fd-NiR、NADP+转移酶、NADP+磷酸激酶以及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶。这五个分子的相互作用构成了光合作用过程中稳定的NADPH的产生系统。

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